nieuws

Koude drukte om een betonnen brug

bouwbreed

– Omdat de sterkteontwikkeling van beton veel verder doorgaat dan gedacht en membraandrukwerking jarenlang is onderschat, zijn veel verouderde kunstwerken veel sterker dan gedacht. De acute afsluiting van de Hollandse Brug was achteraf niet nodig.

De voorspanning was plotseling verdwenen. Specialisten van TNO die de Hollandse Brug onderzochten voor een geplande verbreding met twee rijstroken, troffen niet de verwachtte 2 tot 3 megaPascal drukspanning aan in het brugdek, maar amper de helft daarvan. Veel minder in elk geval dan volgens het ontwerp uit de tweede helft van de jaren ’60 de bedoeling was. Terwijl de verkeersbelasting sinds die tijd dramatisch was toegenomen.
De onthutsende constatering leidde eind april 2007 tot de acute afsluiting voor vrachtverkeer van de verbinding die zo cruciaal is voor de ontsluiting van Almere. Er was weliswaar geen enkele schade waarneembaar, maar dat had volgens Rijkswaterstaat alles te maken met de bijzondere constructie van de brug. Die kenmerkt zich door hoge langsliggers op grote onderlinge afstanden met daartussen dunne tussenstorts met voorspanning. Zonder die voorspanning zou het slechts 20 centimeter dikke dek volgens Rijkswaterstaat bezwijken met brosse breuk zonder waarschuwing vooraf.

Schade

Transport- en ondernemersorganisaties uit de regio kwamen meteen in het geweer. Want vrachtwagens tussen Muiden en Almere moesten plotseling zo’n 40 kilometer omrijden. De organisaties daagden minister Camiel Eurlings hoogstpersoonlijk voor de rechter en eisten dat in elk geval vrachtwagens tot 12 ton direct weer over de brug zouden worden toegelaten. Dat was technisch verantwoord volgens de experts die TLN, EVO, MKB en consorten hadden ingeschakeld. Door de lichtere vrachtwagens wel op de brug toe te laten kon een grote maatschappelijke schade van zeker 160.000 euro per dag vermeden worden. Ook in de tweede kamer mocht Eurlings zich meermalen verantwoorden voor het rigoureuze besluit.
Maar Rijkswaterstaat was onverbiddelijk. De brug tussen A6 en A1 was volgens de dienst uitgevoerd met een bijzonder slanke constructie. Dat maakte de ingreep noodzakelijk. Andere bruggen in het wegennet uit dezelfde bouwperiode liepen misschien ook tegen hun maximumcapaciteit aan, dat zou onderzocht gaan worden, maar de Hollandse Brug was een ander verhaal.

Huzarenstukje

Behalve de ingewikkelde logistiek beloofde het herstel van de brug ook technisch een huzarenstukje te worden. Want de langsliggers hadden weinig overcapaciteit en konden het extra gewicht van een overlaging niet aan. Aannemer Strukton Reef zou daarom het oude brugdek verwijderen zodra het nieuwe was aangebracht. Dat moest van onderaf gebeuren. Hoe de voorspanstrengen zouden reageren wanneer die vanaf een hoge steiger op een schommelend ponton werden doorgezaagd, daar kon iedereen alleen maar naar gissen. De civieltechnische wereld sidderde bij het idee.
Inmiddels werden er ook openlijk vragen gesteld door wetenschappers over de noodzaak van de afsluiting. Een bruggenspecialist van de TU Delft vroeg zich af waar die voorspanning dan wel niet gebleven was. Het strookte helemaal niet met de ervaringen. Een afname van 10 procent of 20 procent wilde hij wel geloven, maar een halvering achtte hij onmogelijk. Maar het viel onomstotelijk vast te stellen, al was daar een ingrijpender onderzoek voor nodig dan de experimentele methode die TNO had toegepast.
Maar daar wilde Rijkswaterstaat niet aan. Een paar weken later kwam de aap uit de mouw: de voorspanning had er waarschijnlijk nooit in gezeten. Op foto’s, genomen tijdens de bouw, was te zien dat er maanden hadden gezeten tussen het aanbrengen van de voorspanning op de dwarsdragers en die in de tussenstorts. Daardoor was waarschijnlijk al de voorspankracht in die dragers terechtgekomen in plaats van in het dek.
Op het hoogtepunt van de discussie, de brug was al twee maanden dicht voor vrachtverkeer, kwam ongevraagd ook nog de Koreaanse hoogleraar Sung Woo Lee langs. Die wist wel hoe de overlaging het best kon worden aangepakt: met kunststof pultrusieprofielen, zoals hij in zijn vaderland had gedaan bij een brug. Het grote voordeel van die oplossing was het geringe gewicht dat zou worden toegevoegd. Dat betekende dat het oude dek van de Hollandse Brug zou kunnen blijven zitten. Lee’s presentatie werd beleefd aangehoord. Maar voor heel civieltechnisch Nederland was het duidelijk dat na de dramatisch verlopen overlaging van de Moerdijkbrug met hogesterktebeton, de Hollandse Brug niet het aangewezen project was om een nieuw experiment aan te gaan. Zeker niet met kunststof.

Maatregelen

Hoewel de rechtszaken nog liepen, presenteerde Rijkswaterstaat begin september een heel pakket maatregelen om de overlast door de afsluiting te verzachten. Voor bedrijven in de regio werd een compensatieregeling overeengekomen. Bovendien werd er tijdelijk een pont in de vaart genomen voor het vrachtverkeer. Omwonenden die tijdens de spits de brug zouden mijden konden rekenen op een flinke vergoeding. Niets leek Rijkswaterstaat te dol om de overlast terug te dringen en zijn imago als betrouwbaar hoeder van de Nederlandse infrastructuur overeind te houden.
Ondertussen was het besef gegroeid dat niet alleen de Hollandse Brug de toegenomen verkeerslast sinds de jaren ’60 niet aankon; waarschijnlijk kampte honderden, zo niet duizenden bruggen met dezelfde problemen. Er werd een flink inventarisatieprogramma opgezet en grote onderzoeken gestart, inclusief een praktijkproef op een afgedankt viaduct onder Den Bosch dat in een paar nachten tot bezwijken werd gebracht. Terwijl Strukton en Reef al bezig waren met de verbreding kwam nieuwe informatie naar boven over de reststerkte van de brug. De langsliggers bleken toch nog wat restcapaciteit te hebben. Dat maakte het mogelijk een 10 centimeter dikke overlaging aan te brengen van beton van kwaliteit B65, zonder dat het oude dek verwijderd hoefde te worden. Dat plan werd uiteindelijk ook uitgevoerd. Strook voor strook werd het brugdek onder doorwerktenten versterkt. In mei 2008 kon vrachtverkeer richting Amsterdam weer over de brug. Twee maanden later werd ook het zware verkeer in omgekeerde richting weer toegelaten.
Deze week kwam hoogleraar betonconstructies Joost Walraven van de TU Delft naar buiten met de resultaten van de grootschalige onderzoeken die in gang waren gezet naar aanleiding van alle heisa drie jaar geleden. De opvallende uitkomst was dat veel van die verouderde kunstwerken veel sterker bleken dan gedacht. Niet alleen was het beton wel vier tot vijf keer zo sterk geworden door voortgaande hydratatie. Er was ook een nieuw mechanisme ontdekt waardoor bruggen veel meer aankonden dan gedacht: de zogeheten membraandrukwerking. Als beton aan de zijkant sterk is opgesloten, ontstaat in het dek een soort drukboog die nog behoorlijke sterkte kan ontwikkelen. De vloeigrens van het wapeningsstaal is daardoor niet bepalend voor bezwijken. De resultaten hebben consequenties voor heel veel kunstwerken in Nederland. Ook voor de Hollandse Brug. “Achteraf kun je constateren dat de afsluiting van de Hollandse Brug wellicht niet nodig was geweest”, constateerde Walraven. “Maar met de kennis van nu…” parafraseerde hij een pijnlijke uitspraak van oud-premier Balkenende.
Geluiden die hem al hebben bereikt, dat de bouwwereld niet blij is met zijn bevindingen, vindt hij flauw. “Nu kan de aannemerij zich concentreren op het maken van mooie nieuwe constructies in plaats van dat ze jarenlang bezig zijn met het oplappen van oude gammele bouwwerken.”
De uitkomsten bewijzen wat Walraven betreft nog maar eens het nut van een goed geoutilleerd betonlab, waar grootschalige druk- en trekproeven kunnen worden uitgevoerd. “Voor betrekkelijk geringe kosten van een paar onderzoeken spaart de maatschappij honderden miljoenen uit die gemoeid zouden zijn met het opknappen van de bruggen.” n

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels